许多有应急需求的重要建构筑物在大震后都面临维修加固时间长、施工工序多等问题。针对这类建筑物对功能可恢复的需求,国内外提出了自复位结构的概念,其主要方法是放松部分约束,使结构在地震发生后自动恢复至震前位置并继续承载。本文创新地设计和研发了一种采用轮毂式连接的自复位装配式混凝土框架,通过梁、柱、基础分开预制,再利用无粘结预应力筋组装的方式实现结构的摇摆与复位。通过数值分析的方法探讨框架的抗震表现,验证其受力性能,为有较高抗震需求的低层多跨结构提供一种新的设计思路与方式。开展的主要工作总结如下:(1)基于原型建筑对轮毂式连接自复位装配式混凝土框架进行深化设计。选取梁端及柱脚两个部位为研究对象,通过抽象力学模型结合小变形假定,推导框架在一定水平侧移下的轴力、剪力、弯矩、预应力表达式。(2)从轮毂式连接自复位装配式混凝土框架中选取梁柱边节点与中节点,按照不同钢绞线布设方式、初始预应力大小确定为六个研究对象。首先验证类似自复位预制梁柱节点,确定合理的接触与预应力定义方法,再利用有限元分析软件完成三维立体建模。有限元计算得到了框架节点的“旗帜形”滞回曲线,显示出节点典型的自复位特性,同时应力分析亦表明了构件的损伤可控。根据荷载-位移滞回曲线进一步研究了节点的耗能、延性等抗震性能。(3)对包括全预应力、部分预应力、无预应力在内的四种轮毂式连接框架进行数值分析。通过考察框架在低周反复荷载作用下的非线性受力全过程,分析轮毂式连接的受力机理。从应力分布、滞回性能、耗能性能、延性和残余变形等方面对所四榀框架进行对比,分析了无粘结预应力筋对框架的重要影响,得到了全预应力框架的主要特点与性能优势。(4)对轮毂式连接全预应力自复位装配式混凝土框架开展了参数分析,在标准模型的基础上,通过改变螺栓预紧力、初始预应力值、接触面摩擦系数、材料强度、普通钢筋配筋率、框架几何尺寸等共11个参数,分析不同因素对框架滞回性能的影响,同时寻找有利于抗震的构造设计方式。